CN100373489C - 碟片原版制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种碟片原版制作方法，其是包括在一基板上进行干式清洗、涂布一光阻层在基板之上、激光刻版并显影光阻层、以及形成一金属层于光阻层。因依本发明的碟片原版制作方法，是在光阻涂布前进行干式清洗基板。利用电浆进行基板的干式清洗，不需要利用大量的水资源来进行清洗，即可使得原来附着在基板上的污染物被清除，以利光阻层的涂布，故能节省宝贵的水资源。而且，利用干式清洗并不会使得基板的表面带电荷，故可减少基板再次吸附污染物质。除了污染物质被去除可提升基板与光阻层之间的接合能力之外，利用电浆干式清洗也可使基板的表面稍微变得粗糙，故也能提升基板与光阻层之间的接着(adhesion)能力。

Description

碟片原版制作方法
技术领域
本发明涉及一种碟片原版制作方法，特别是涉及一种用以制备碟片模版的碟片原版制作方法。
背景技术
随着信息与多媒体时代的来临，电子产品对于储存媒体的储存密度及容量的需求也不断地增加。传统的储存媒体，大致上可分为两大类，分别是磁记录媒体与光记录媒体。目前市场上是以光记录媒体占优势，其是包括只读型光碟(CD-ROM)、可写一次型光碟(CD-R)、可重复读写型光碟(CD-RW)、只读型数码影音光碟(DVD-ROM)、可写一次型数码影音光碟(DVD-R)、可重复读写式数码影音光碟(DVD-RW，DVD+RW)、以及动态随机记忆数码影音光碟(DVD-RAM)等等。
光记录媒体的生产过程中，一般都是利用具有沟槽或凹洞的碟片模版(Disc Stamper)，配合射出成形的方法，以制成与碟片模版具有相对应图案的基板后，再进行后续制程以生产大量的光记录媒体。
为了要获得碟片模版，则需先制成一碟片原版(Disc Master)。
如图1所示，现有习知的碟片原版制作过程是包括下列步骤：
(1)湿洗一玻璃基板：通常是利用去离子水(DI Water)以刷洗(Scrubbing)玻璃基板；
(2)涂布一光阻层在玻璃基板上：为了加强光阻层与玻璃基板的结合力，因此可先涂布一接着剂(Primer)在玻璃基板上再涂布光阻层，而接着剂可为一界面活性剂(Surfactant)或是一黏着促进剂(AdhesionPromoter)；
(3)激光刻版(Laser Beam Recording，LBR)光阻层并进行显影步骤：将数码数据经信号源接口系统(MIS)转换成高频信号送至刻版机，并驱动激光光刻版在玻璃基板的光阻上。然后藉由显影把刻版的信号显像出来，以形成有信号的凹洞(Pits)。
(4)溅镀一金属层于光阻层：在显影完成的光阻层上镀上一层薄金属层，其中，溅镀常用的材料为镍/钒合金。
至此，即完成碟片原版(Disc Master)的制程。然后，即可利用碟片原版进行电铸(Electroforming)步骤，将金属层加厚后，再将金属层与碟片原版分离，则此金属层即为一父模版(Father Stamper)。
获得父模版之后，即可重复电铸及分离步骤，以获得复数个母模版(Mother Stamper)，而每一个母模版可继续进行电铸步骤，以获得复数个子模版(Son Stamper)。要大量生产光记录媒体时，即利用父模版或子模版，来射出成形具有预沟槽的基板(pre-grooved Substrate)。如此一来，便可以省去再次进行激光刻版、显影、溅镀及电铸等碟片模版制作步骤，故能缩短制程时间并且降低成本。
然而，在碟片原版的制程中，若只用去离子水刷洗玻璃基板，则无法去除例如油脂、有机物质以及研磨浆(Slurry)的残余物等物质。通常具有此污染物的区域，其基板可能较呈疏水性表面，也不利于光阻层与基板的结合。另外，用去离子水刷洗后，会使得玻璃基板的表面带有负电荷，再加上凡得瓦尔力等物理吸附(Physical Sorption)作用、以及其他化学吸附(Chemical Sorption)的作用，故当玻璃基板暴露在空气中时，则会再次吸附空气中的微粒(Particles)，造成二次的污染。玻璃基板被污染后，则会影响接着剂的附着，进而降低玻璃基板与光阻之间的结合力，并造成碟片原版制程的良率的下降。因此，如何在光阻涂布前，去除玻璃基板上的残留物及微粒，并使玻璃基板不再被微粒污染，一直是业界关心的问题。
有鉴于上述课题，本案发明人亟思一种可以去除玻璃基板上的残留物及微粒，并使玻璃基板不再被污染的碟片原版制作方法。
由此可见，上述现有的碟片原版制作方法在制作方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决碟片原版制作方法存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般制作方法又没有适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的碟片原版制作方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，亟思创设一种新的可以解决上述玻璃基板被微粒污染等问题的碟片原版制作方法，能够改进一般现有的碟片原版制作方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的碟片原版制作方法存在的缺陷，而提供一种新的碟片原版制作方法，所要解决的技术问题是使其在光阻涂布前，进行干式清洗基板，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种碟片原版制作方法，其包括以下步骤：在一基板上进行干式清洗；涂布一接着剂在该基板上；涂布一光阻层在该基板之上；激光刻版并显影该光阻层；以及形成一金属层于该光阻层。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的碟片原版制作方法，其中所述的碟片原版是一光记录媒体的碟片模版。
前述的碟片原版制作方法，其中所述的基板的材质是为玻璃、或是石英、或是陶瓷材料。
前述的碟片原版制作方法，其中所述的陶瓷材料是为一氧化物、一氮化物、或一碳化物。
前述的碟片原版制作方法，其中所述的干式清洗是为一电浆干式蚀刻。
前述的碟片原版制作方法，其中所述的电浆干式蚀刻，是在氩气的流量介于10～500sccm，气压介于2-20pa，射率功率介于10～1000W的条件下，进行2-120秒。
前述的碟片原版制作方法，其中所述的电浆干式蚀刻是为一物理离子轰击，该物理离子轰击的蚀刻反应气体是为一氩气、一氮气、或一氦气。
前述的碟片原版制作方法，其中所述的电浆干式蚀刻是为一活性离子蚀刻，该活性离子蚀刻的蚀刻反应气体是为氧气、臭氧、一氧化二氮、氧化氮、一氧化碳、或二氧化碳。
前述的碟片原版制作方法，其中所述的接着剂是为一界面活性剂、或是为一黏合促进剂。
前述的碟片原版制作方法，更包括以下步骤：烘烤该光阻层。
前述的碟片原版制作方法，其中所述的金属层是利用溅镀或蒸镀方式形成。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的主要技术内容如下：
为了达到上述目的，依据本发明碟片原版制作方法，其是包括在一基板上进行干式清洗、涂布一光阻层在基板之上、激光刻版并显影光阻层、以及形成一金属层于光阻层。
借由上述技术方案，本发明碟片原版制作方法至少具有下列优点：
因依本发明碟片原版制作方法，是在光阻涂布前进行干式清洗基板。与现有技术相比，利用电浆进行基板的干式清洗，不需要利用大量的水资源来进行清洗，即可使得原来附着在基板上的污染物被清除，以利光阻层的涂布，故能节省宝贵的水资源。而且，利用干式清洗并不会使得基板的表面带电荷，故可减少基板再次吸附污染物质。除了污染物质被去除可提升基板与光阻层之间的接合能力之外，利用电浆干式清洗也可使基板的表面稍微变得粗糙，故也能提升基板与光阻层之间的接着(adhesion)能力。
综上所述，本发明特殊的碟片原版制作方法，一种在光阻涂布前，进行干式清洗基板。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类制作方法中未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其不论在制作方法上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的碟片原版制作方法具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是为现有习知碟片原版制作过程的一流程图；
图2是为本发明碟片原版制作方法的一流程图；
图3是本发明的碟片原版制作方法的一示意图；
图4是为本发明碟片原版制作方法的另一流程图；以及
图5是本发明碟片原版制作方法中接着剂是介于基板与光阻层之间的一示意图。
21：基板                     22：接着剂
23：光阻层                   231：凹洞
24：金属层                   S10：在一基板上进行干式清洗
S20：涂布一接着剂在基板上    S30：涂布一光阻层在基板之上
S40：烘烤光阻层              S50：激光刻版并显影光阻层
S70：形成一金属层于光阻层
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的碟片原版制作方法其具体实施方式、制作方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
如图2所示，碟片原版制作方法是包括下列步骤：在一基板上进行干式清洗(S10)、涂布一光阻层在基板之上(S30)、激光刻版并显影光阻层(S50)、以及形成一金属层于光阻层(S70)。本实施例中，碟片原版是用于光记录媒体的一碟片模版(Disc Stamper)的制作。
请参阅图2及图3所示，在步骤S10中，是将一基板21进行干式清洗。本实施例中，基板21的材质是为一玻璃、一石英、或选用一陶瓷材料，其中陶瓷材料可为一氧化物、一氮化物、或一碳化物。而干式清洗可为一电浆干式蚀刻(Plasma Dry Etching)，例如是利用物理性的离子轰击(Physical Ion Bombardment)、或是利用化学性的活性离子蚀刻(ReactiveIon Etching，RIE)的方式来进行。其中，离子轰击的蚀刻反应气体是可为氩(Ar)、氮气(N2)或氦(He)；而活性离子蚀刻的蚀刻反应气体是可为氧气(O2)、臭氧(O3)、一氧化二氮(N2O)、氧化氮(NO)、一氧化碳(CO)、或二氧化碳(CO2)气体等等。
本实施例中，电浆干式蚀刻可在任何种类的电浆反应器(PlasmaReactor)中进行，例如在活性离子反应器、灰化器(Asher)、电浆增强化学气相沉积反应器(plasma-enhanced CVD Reactor)、高密度电浆化学气相沉积反应器(High-Density Plasma CVD Reactor)、以及RF/DC溅镀反应器(RF/DC Sputter Reactor)等等。本实施例中，电浆干式蚀刻是于JVC制造的活性离子反应器中进行，于氩气的流量介于10～500sccm，气压介于2～20pa，射率功率(RF Power)介于10～1000W的条件下，处理时间为2～120秒。
本实施例中，干式清洗主要是利用电浆产生带电离子或自由基(FreeRadical)来与污染物反应，再以气流将反应生成物带出反应器。而去除污染物后的基板，其表面则形成亲水性的羟基(Hydroxyl Group)，有利于后续接着剂22或光阻层23的附着。
通常具有污染物的区域，基板21表面是较呈疏水性，故不利于光阻层23与基板21的结合。利用电浆干式清洗基板21，不论是利用物理性的离子轰击、或是利用化学性的活性离子蚀刻的方式来进行，均可使得原来附着在基板21上的污染物被清除。再者，利用电浆干式清洗并不会使得基板21的表面带电荷，故可减少基板21再次吸附污染物质。除了污染物质被去除可提升基板21与光阻层23之间的接合能力之外，利用电浆干式清洗也可使基板21的表面稍微变得粗糙(Rough)，故也能提升基板21与光阻层23之间的接合能力。
请参阅图3及图4所示，本实施例中，碟片原版制作方法更可包括：涂布一接着剂在基板上(S20)。在步骤S20中，接着剂(Primer)22是被涂布在基板21上。其中，接着剂22可为一界面活性剂(Surfactant)或是一黏合促进剂(Adhesion Promoter)。如图5所示，以六甲基二硅氮烷(Hexamethyl disilazane，HMDS)作为接着剂22为例，由于接着剂22的一端是具有亲水基221可和清洗后的基板21相接，而另一端是具有疏水基222可和光阻层23相接，因此可加强光阻层23与基板21之间的结合力。
再请参阅图2及图3所示，在步骤S30中，是涂布一光阻层23在基板21之上，例如可利用旋转涂布(Spin-Coating)的方式，将光阻层23形成在基板21之上。若基板21上已涂布有接着剂22，则光阻层23是形成在接着剂22上。
如图3及图4所示，本实施例中，碟片原版制作方法更包括：烘烤光阻层(S40)。在步骤S40中，是将光阻层23进行烘烤，使得光阻层23硬化以进行后续步骤。
再请参阅图2及图3所示，在步骤S50中，进行光阻层23的激光刻版(Laser Beam Recording，LBR)然后显影。将数码数据转换成高频信号送至刻版机台，并驱动激光光刻版在光阻层23上。然后藉由显影把刻版的信号显像出来，以形成有信号的凹洞(Pits)231。
在步骤S70中，是形成一金属层24在光阻层23上。本实施例中，金属层24可利用溅镀或蒸镀的方式来形成。其中，溅镀常用的材料为镍/钒合金(Ni/Valloy)，而蒸镀常用的材料为银。如此一来，即完成碟片原版的制程，而表面的金属层24则可作为日后利用电铸制程来制备模版时的导电层。
综上所述，本发明的碟片原版制作方法，是在光阻涂布前进行干式清洗基板。与现有技术相比，利用电浆进行基板的干式清洗，不需要利用大量的水资源来进行清洗，即可使得原来附着在基板上的污染物被清除，以利光阻层的涂布，故能节省宝贵的水资源。而且，利用干式清洗并不会使得基板的表面带电荷，故可减少基板再次吸附污染物质。除了污染物质被去除可提升基板与光阻层之间的接合能力之外，利用电浆干式清洗也可使基板的表面稍微变得粗糙，故也能提升基板与光阻层之间的接着能力。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种碟片原版制作方法，其特征在于其包括以下步骤：
在一基板上进行干式清洗；
涂布一接着剂在该基板上；
涂布一光阻层在该基板之上；
激光刻版并显影该光阻层；以及
形成一金属层于该光阻层。
2.根据权利要求1所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的碟片原版是一光记录媒体的碟片模版。
3.根据权利要求1所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的基板的材质是为玻璃、或是石英、或是陶瓷材料。
4.根据权利要求3所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的陶瓷材料是为一氧化物、一氮化物、或一碳化物。
5.根据权利要求1所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的干式清洗是为一电浆干式蚀刻。
6.根据权利要求5所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的电浆干式蚀刻，是在氩气的流量介于10～500sccm，气压介于2-20pa，射率功率介于10～1000W的条件下，进行2-120秒。
7.根据权利要求5所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的电浆干式蚀刻是为一物理离子轰击，该物理离子轰击的蚀刻反应气体是为一氩气、一氮气、或一氦气。
8.根据权利要求5所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的电浆干式蚀刻是为一活性离子蚀刻，该活性离子蚀刻的蚀刻反应气体是为氧气、臭氧、一氧化二氮、氧化氮、一氧化碳、或二氧化碳。
9.根据权利要求1所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的接着剂是为一界面活性剂、或是为一黏合促进剂。
10.根据权利要求1所述的碟片原版制作方法，其特征在于更包括以下步骤：
烘烤该光阻层。
11.根据权利要求1所述的碟片原版制作方法，其特征在于其中所述的金属层是利用溅镀或蒸镀方式形成。
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